DE960646C - Verfahren zur Unterdrueckung von aus anderen Kanaelen des gleichen Systems stammenden Stoertoenen bei frequenz- oder phasenmodulierten Mehrkanalsystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch das bei frequenz- oder phasenmodulierten Nachrichtenübertragungssystemen eine Unterdrückung störender Kombinationsfrequenzen oder S anderer Störfrequenzen erreicht wird. Vor allem in den modulationsfreien Zeitabschnitten einer über einen FM- oder PM-Kanal laufenden Nachrichtenübertragung treten Störfrequenzen stark in den Vordergrund. Insbesondere bei Mehrkanalrichtfunkstrecken treten, da man die Frequenzabstände zwischen den einzelnen Kanälen aus Gründen der unerläßlichen Frequenzökonomie nicht beliebig groß wählen kann, Kombinationsstörfrequenzen auf. Im letzteren Fall wächst die Anzahl der Kombinationsfrequenzen selbst und bei äquidistanter Kanalverteilung auch die Anzahl der in den NF-Übertragungsbereich fallenden Kombiraationsfrequenzen.

Es ist bei frequenzmodulierten Einkanal-Übertragungssystemen bekannt, die Trägerwelle mit dem auszusendenden Signal und außerdem mit einem außerhalb des Frequenzbandes dieses Signals liegenden Hilfssignal zu modulieren. Hierdurch lassen sich die bei der Signalübertragung von einem Sender zu einem fernen Empfänger im eigenen Frequenzkanal auftretenden Störungen unterdrücken, wodurch der Klirrgrad der übertragenen Nachricht herabgesetzt wird. Dies kommt dadurch zustande, daß durch die Modulation mit dem Hilfssignal Frequenzkomponenten entstehen, die gleichsam als Einzelsender mit gleicher Nutzmodulation arbeiten.

Erfindungsgemäß läßt sich durch eine ähnliche zusätzliche Modulation der Einzelkanal-Oszillatoren, deren Nutzmodulationen einem allen gemeinsamen Träger, der zur Aussenidung des Nachrichtenbündels an die ferne Station dient, aufmoduliert werden, das Auftreten von Fremdstörungen, d. h. Störungen durch andere Kanäle des gleichen Systems, die durch Nichtlinearitäten im Übertragungsweg (Kreuzmodulation) verursacht werden, ίο unterdrücken, und zwar durch Herabsetzung der Amplitude der von anderen Kanälen des Bündels erzeugten Störtöne.

Um das Wesen der Erfindung und der ihr gemäßen Prinzipanordnung klarzustellen, sei an einem speziellen Beispiel die Entstehung von Störkombinationsfrequenzen näher erläutert:

In Abb. ι ist das Blockschaltbild einer Mehrkanal-Richtfunkverbindung mit äquidistanten, frequenzmodulierten Einzelkanälen K₁, K₂, K₃ — K_n unter Weglassung der Stromversorgung und anderer für den Gegenstand der Erfindung unwesentlicher Einzelheiten dargestellt. Der zu übertragende Nachrichteninhalt wird mit Hilfe der einzelnen Modulatoren M₁, M₂, M₃ ... M_n den selbsterregten Einzeloszillatoreh O₁, O₂, O₃ ... O_n als Frequenzmodulation aufgedrückt(EFM-Verfahren), so daß η Frequenzbänder mit Mittenfrequenzen fv fz> fs ■ ■ ■ fn entstehen und zu übertragen sind. Bei der anschließenden gemeinsamen Verstärkung der η Frequenzbänder in der Trennverstärkerstufe T treten in der Taylor-Reihen-Darstellung für den Anodenwechselstrom wegen der Nichtlinearität der Kennlinie außer den Harmonischen fm % fm 3/« · ■ ■^vfn ^^n& große Anzahl von Kotnbinationsfrequenzen der Form Pf₁ + qf₂ + rf₃ ... + zf_n mit ganzzahligen, positiven oder negativen p, q, r.. .2 auf. Bei zeitlich konstanter Mittenfrequenz der einzelnen Kanal-Oszillatoren O₁... O_n werden die in den Bereich der NF-Bandbreite fallenden Kombinationsfrequenzen als Störtöne hörbar; dies tritt um so stärker in Erscheinung, je schwächer der betreffende Kanal mit Modulation belegt ist. Besonders stark treten die Kombinationsfrequenzen dritter Ordnung hervor, also 2/1—f₂, fi+f₂ —f_s und entsprechende.

In Abb. 2 ist der Durchlaßbereich eines FM-Kanals mit Nutz-Mittenfrequenz /„ über der Frequenzachse dargestellt; hierbei ist ein einziger in den Durchlaßbereich fallender Störton f _stör amplitudenmäßig dargestellt.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht nun darin, einen der für f_stär verantwortlichen FM-Kanalsender mit einer über dem Hörbereich bzw. außerhalb des NF-Durchlaßbereiches des Empfängers (Bandpaßfilter, Tiefpaßfilter) liegenden Modulationsfrequenz zusätzlich zur Nutzmodulation in der Frequenz zu modulieren. In der Praxis wird eine Hilfsmodulation mit 4 ... 10 kHz geeignet sein. Bis zu einem Modulationsindex von 2,5 wird die Störamplitude um so stärker unterdrückt, je höher der Frequenzhub der Hilfsmodulation gemacht wird. Die Erklärung des Störunterdrückungsverfahrens nach der Erfindung ist folgende: Das Spektrum einer sinusförmig frequenzmodulierten Schwingung besteht bekanntlich aus einer theoretisch unendlichen Anzahl von Seitenfrequenzen, die in Abständen gleich der Modulationsfrequenz zu beiden Seiten der Mittenfrequenz auftreten; ihre Amplituden sind durch die Besselfunktionen der Ordnung 1, 2, 3 ... gegeben, jeweils paarweise für das Seitenfrequenzenpaar 1, 2, 3 ... von der Mittenfrequenz aus laufend. Das Verfahren nach der Erfindung besteht nun darin, den Energieinhalt des Störers zum größten Teil auf die Seitenbandfrequenzen außerhalb des Hörbereiches, d. h. in der Praxis außerhalb des Durchlaßbereiches des NF-Filters zu verlegen. Dies ist in Abb. 3 veranschaulicht. Es ist bekannt, daß bei FM im Gegensatz zur Amplitudenmodulation (AM) die vom Sender abgestrahlte Hochfrequenzenerfgie unabhängig von der Modulation und somit zeitlich konstant ist, solange der Sender hochfrequenzmäßig unter konstanten Bedingungen arbeitet. Demgemäß bewirkt jede Modulation, insbesondere aber auch jede zusatzliehe Modulation, eine Verteilung der verfügbaren Gesamtenergie auf einen breiteren Frequenizbereich. Da alle von der Hilfsmodulation erzeugten Seitenbandfrequenzen außerhalb des NF-Durchlaßbereiches liegen, verbleibt für den störender Träger ein kleinerer Energieanteil.

Die praktische Verwendbarkeit des Verfahrens nach der Erfindung wird dadurch besonders begünstigt, daß Nutzhub und Hilfshub sich nur geometrisch addieren; der .Gesamthub muß daher nur wenig vergrößert werden. Bei einem Nutzhub von z. B. 60 kHz und einem Hilfshub von 10 kHz beträgt der Gesamthub nur 60,8 kHz an Stelle von 60 kHz.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Unterdrückung von aus anderen Kanälen des gleichen Systems stammenden Störtönen bei frequenz- oder phasenmodulierten Mehrkanalsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß die störenden Einzelkanal-Oszil- * latoren, deren Nutzmodulationen einem gemeinsamen Träger, der zur Übertragung des Nachrichtenbündels zur fernen Station dient, aufmoduliert werden, mit einer über dem Hörbereich bzw. außerhalb des NF-Durchlaßbereiches des Empfängers liegenden Modulationsfrequenz, gegebenenfalls zusätzlich zur Nutzmodulation, in der Frequenz moduliert "5 werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamthub nur wenig vergrößert wird.

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In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 258 994.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 6» 620/305 9.55 (609 845 3.57)